长江中下游地区湖泊沉积物杀生剂污染特征及生态风险

杀生剂作为抑菌活性成分,广泛应用于药物、个人护理品、食品、农业及其他多种领域中。大量杀生剂会直接或者随污水处理厂出水进入地表水环境中,威胁人体健康和生态安全。本研究通过对长江中下游地区61个湖泊进行调查,共检出11种杀生剂,包括5种杀菌剂、1种防污剂、3种尼泊金酯类防腐剂和2种消毒剂,总浓度达103 ng/g。其中,多菌灵和尼泊金甲酯的检出率大于50%,分别为100%和96.2%。多菌灵和尼泊金甲酯的平均浓度分别为（1.79±2.76）和（11.4±8.19） ng/g,其他杀生剂的平均浓度均低于1.0 ng/g。与国外许多河流湖泊相比,长江中下游地区湖泊沉积物中杀生剂污染处于中等偏低水平,总杀生剂浓度的平均值为（16.7±14.5） ng/g。氟康唑、咪康唑、三氯生和三氯卡班可能主要来自生活污水,多菌灵和涕必灵主要来自面源污染。尼泊金酯类防腐剂在沉积物中的分布特征与沉积物总有机碳含量密切相关。采用风险商值法对湖泊沉积物中杀生剂的生态风险进行了评价,发现多菌灵、尼泊金甲酯和三氯卡班在部分采样点具有高风险。有必要重点关注高风险污染物和高风险区域,并采取适当的措施来减少杀生剂对湖泊生态环境...     

持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征

持久性有机污染物(POPs)在环境中广泛且持久存在,多数具有致畸、致癌、致突变等危害中国是全球湖泊密度较大的国家之一,湖泊在供水、渔业、维护生态系统多样性等众多方面发挥了重要作用湖泊是POPs的重要归宿之一湖泊水体中的POPs可被水生生物吸收利用并传递,对生态系统及人体健康构成较大危害因此湖泊水体中POPs的分布水平对周围的生态系统及人体健康有非常重要的影响本文收集、分析了2003年至2019年2月公开发表的80篇文献中的中国湖泊水体POPs数据,包括多环芳烃(PAHs)、六六六类农药(HCHs)、滴滴涕类农药(DDX)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)、多氯联苯醚类(PCDEs)、全氟化合物(PFCs)及邻苯二甲酸酯类(PAEs),发现:目前中国已有水体POPs研究数据的湖泊共有49个,涉及19个省、直辖市、自治区,研究区域主要在东部地区(n=32),云贵高原(n=14)和青藏新疆湖区(n=3)少有研究,其它地区鲜有研究; PAHs、HCHs和DDX是研究最多的三类POPs,在中国湖泊水体中平均浓度分别为360.0±433.8 ng/L(n=26)、12.8±23.5 ...     

鄱阳湖流域典型新烟碱类杀虫剂的污染特征和风险评估

新烟碱类杀虫剂(NEOs)因用量较大和具有水溶性,是目前人们密切关注的新环境污染物之一。NEOs易通过地表径流迁移到水环境中,对水生态系统和人体健康构成威胁。本研究利用固相萃取—超高效液相色谱—串联质谱法(SPE-HPLC-MS/MS)对鄱阳湖主要入湖河流和湖体中NEOs进行分析,旨在揭示鄱阳湖流域NEOs的空间分布特征,并分析其污染来源和生态风险。结果表明,在鄱阳湖流域9种NEOs均有不同程度检出,其中呋虫胺(DIN)、噻虫啉(THI)、吡虫啉(IMI)及噻虫嗪(THIA)的检出率为100%。9种NEOs总浓度范围为8.8～88.9 ng/L,残留最高、分布最广的农药是IMI(浓度范围2.1～42.7 ng/L)和THIA(浓度范围0.7～18.3 ng/L),流域内NEOs的主要来源为农业活动的非点源输入。基于物种敏感度分布法和联合概率分布曲线法评估了鄱阳湖流域中新烟碱类杀虫剂对淡水水生生物的生态风险。结果显示几种NEOs杀虫剂生态风险大小顺序为IMI>噻虫胺(CLO)> THI> THIA>啶虫脒(ACE),昆虫对NEOs最为敏感。联合概率分布曲线显示,对...     

宁波月湖水体中抗生素的分布与生态风险评价

为探讨城市湖泊中抗生素的污染分布特征和生态风险,以宁波月湖为研究对象,利用固相萃取、超高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）对月湖水体抗生素进行分析,并采用生态风险熵值法（RQ）和混合抗生素的风险法（MRQ）评价磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、林可霉素（LIN）等10种抗生素的生态风险情况.结果表明：氨苄西林（AMS）的检出浓度最高,浓度变化范围在ND~382.0 ng/L;其次为头孢氨苄（LEX）、诺氟沙星（NOR）、磺胺间甲氧嘧啶（SMM）、LIN、阿奇霉素（AZM）、磺胺噻唑（STZ）、磺胺甲恶唑（SMX）、泰乐菌素（TYL）和磺胺嘧啶（SDZ）,浓度范围分别为ND~283.0、ND~267.0、ND~219.0、31.50~209.0、ND~147.0、7.34~109.0、ND~104.0、ND~80.50和20.40~57.30 ng/L.月湖水体中10种目标抗生素的水平总体上高于自然湖泊,尤其β-内酰胺类和LIN在城市湖泊中广泛存在.生态风险评估的结果表明,LIN、TYL、SMX、NOR、AMS的生态风险值（RQ）值均大于1,具有高的生态风险;其余5种抗生素处于中或低的生态风险水平.本研究为城市湖泊抗生素生态风险问题的深入研究提供了一定的科学依据和基础.     

鄱阳湖外围湖泊水体营养波动周年特征的比较湖沼学研究

近年来,我国最大淡水湖泊湿地鄱阳湖的水体富营养化趋势明显且日益受到各方关注,而对鄱阳湖湖体外围各类浅水湖泊富营养化情况及其动态却了解颇少.为深入了解鄱阳湖外围不同湖泊的富营养化现状、季节动态及驱动机制,于2014-2015年对毗邻鄱阳湖南岸的南昌市大小不同的3个城市或城郊浅水湖泊(青山湖、瑶湖、军山湖)水质参数和营养状态进行周年观测.结果表明,青山湖、瑶湖和军山湖的高锰酸盐指数范围分别在2.6~4.5、2.1~4.6和1.6~1.9mg/L之间,仅军山湖目前未受到有机物污染影响,3个湖泊两两之间均呈极显著差异.青山湖和瑶湖水体总氮(TN)、总磷(TP)浓度远高于湖泊富营养化转换的阈值(TN:0.20 mg/L,TP:0.02 mg/L),且TP污染最为严重,仅达到地表水Ⅳ~劣Ⅴ类标准.在3个湖泊中,水体氮主要以可溶性态氮的形态占优势,水体磷形态除了军山湖外,另外2个湖泊主要以颗粒态磷占优势.青山湖、瑶湖和军山湖的叶绿素a(Chl.a)浓度范围分别为34.65~184.48、7.66~120.67和2.42~17.41μg/L,各湖泊的Chl.a浓度均在冬季达到最低值,且军山湖与其他2个湖泊的Chl.a浓度均呈极显著性差异,青山湖与瑶湖无显著差异.基于综合营养状态指数法对3个湖泊的营养状态进行评价发现,青山湖富营养化程度最高,已达到轻-中度富营养的稳定富营养状态;其次为瑶湖,营养状态不稳定,在中营养-轻度富营养-中度富营养水平之间巨幅波动;军山湖相对最低,全年整体处于贫营养-中营养状态之间,处于波动上升的趋中营养状态.同时发现3个湖泊的水体富营养化程度的年内波动依赖于不同的水温环境,水温是以上3个亚热带浅水湖泊富营养化程度年内季度波动的重要影响因子之一.Pearson相关分析还发现,3个湖泊的Chl.a浓度均与水柱TN和TP浓度呈显著正相关,其中青山湖和军山湖的水柱Chl.a浓度与总溶解性氮和总溶解性磷浓度均呈极显著正相关关系.整体来说,水柱氮是影响3个湖泊水环境特征的主导因子之一,磷是2个富营养化湖泊的主导影响因子,在富营养化湖泊控制和削减磷营养盐输入的同时,应考虑如何有效降低氮的输入,并着力控制中温季节(水温为15~25℃)的营养输入和快速富营养化风险防控;中营养湖泊(军山湖)应在控制磷的输入和消减水柱氮上进行系统调控,尤其重视高温季节(水温25℃)的防控与预警,这将对鄱阳湖外围浅水湖泊的水环境保护和治理提供重点方向与新型管理思路.     

应用物种敏感性分布评价中国湖泊水体中重金属污染的生态风险

为总体了解我国主要湖泊水体重金属污染现状与生态风险,本文通过历史数据收集,利用物种敏感性分布(SSD)模型与主成分分析法,分析了我国18个湖泊或水域中6种重金属(Zn、Cd、Cr、Cu、Hg和Pb)的分布情况以及其对湖泊淡水生物的潜在生态风险(PAF)和联合生态风险(ms PAF).结果表明:在18湖泊中,6种重金属在湖泊水体中的浓度由高至低依次为Zn(均值为17.06μg/L,范围为4.03~29.33μg/L)、Pb(均值为9.33μg/L,范围为0.04~33.7μg/L)、Cr(均值为5.56μg/L,范围为0.65~40.0μg/L)、Cu(均值为3.71μg/L,范围为0.02~10.2μg/L)、Cd(均值为1.17μg/L,范围为0.01~13.6μg/L)和Hg(均值为0.19μg/L,范围为0.03~1.04μg/L);18个湖泊中重金属的分布情况由3个主成分反映,F1(Cu、Zn、Hg)、F2(Pb、Cd)和F3(Cr、Cu)的贡献率分别为28.50%、24.17%和18.40%,其分布情况受经济和地域差异影响较小;SSD模型显示,不同重金属对全部淡水生物的HC5值不同,从小到大依次为CuCrHgCdPbZn,淡水生物对重金属Cu的敏感性最高,对重金属Zn的敏感性最低;将选取的18个湖泊按ms PAF排序,由高到低依次为呼伦湖(67.0%)鲁湖(56.7%)洱海(52.7%)金银湖(52.3%)太湖(40.5%)墨水湖(39.3%)滆湖(30.2%)鄱阳湖(26.8%)洪泽湖(23.1%)高宝卲伯湖(22.4%)巢湖(20.7%)乌梁素海(19.7%)东湖(19.1%)梁子湖(4.0%)汤逊湖(2.0%)洞庭湖(1%)洪湖(0)=骆马湖(0).研究结果对于了解我国淡水湖泊水质现状和环境安全风险具有重要意义,为湖泊的进一步保护与管理提供了一定的科学依据.     

鄱阳湖流域赣江水系溶解态金属元素空间分布特征及污染来源

于2015年1月和7月在赣江干流和主要支流37个采样点共采集74个水样,分析赣江水系15种溶解态金属元素(Be、Al、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、As、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb、U)的空间分布特征和污染来源的贡献率.结果表明:多数水样的溶解态金属元素浓度符合水质标准,主要的超标元素是Fe,样品超标率为21.60%,其次为As(8.10%)、Mn(4.05%)、Tl(4.05%)和Al(1.35%).Be、Al、V、Fe、Co、Ni、Cu、U浓度在枯水期显著高于丰水期,其他元素差异不显著.依据溶解态金属元素的空间分布特征,赣江流域可分为3个区域:湘水、章水和赣江赣州市段(C1),桃江、袁水和锦江(C2),其他区域(C3);溶解态金属元素水平大小排序为C1C2C3,其中Be、Al、Cu、Mo、Sb、As浓度在C1最高,V、Mn、Fe、Ni、Cd浓度在C2最高.采矿废水、矿渣和农田土壤降雨淋滤、钢铁冶炼废水是赣江溶解金属元素的主要来源;Be、Al、Cu、Pb、U的污染源超过40%来自采矿废水,Cu、As、Mo、Cd的污染源超过35%来自矿渣和农田土壤降雨淋滤,V、Mn、Co、Ni的污染源超过41%来自钢铁冶炼废水.     

洞庭湖和鄱阳湖水体细菌空间分布特征及驱动机制

为了探讨洞庭湖和鄱阳湖水体细菌的群落组成、空间分布特征及其驱动机制,于2017年9月,采用高通量测序技术、基于16S rRNA分子标记进行单分子测序,分别对两湖共57个位点的水体细菌群落组成进行了研究,同步监测了水体的理化指标。结果表明：洞庭湖和鄱阳湖共发现水体细菌20门42纲93目191科533属,在门水平上,洞庭湖和鄱阳湖的水体细菌组成均以放线菌门、蓝细菌门和变形菌门为主;主成分分析结果表明,两湖水环境条件有显著性差异,鄱阳湖的空间差异性大于洞庭湖;Mantel分析表明显著影响蓝细菌类群和其他类群组成的因素较为一致,在洞庭湖以物理环境因子和营养盐因子为主,而鄱阳湖以物理环境因子为主;零模型分析结果显示随机性过程为两湖水体细菌的群落构建机制的主要成分,占比分别为58.8%和79.7%。总体来说,鄱阳湖水环境空间异质性更高,水体细菌受到一些水文水动力学因子介导的物理环境因子影响,且其群落构建机制由随机性过程主导;洞庭湖水环境空间异质性较低,水体细菌受到物理环境因子和营养盐因子的共同影响,其群落构建机制由随机性过程和确定性过程共同决定。认识两湖水体细菌在空间上的分布及影响因素差异,对两湖...     

鄱阳湖流域赣江(南昌段)沉积物磷赋存形态特征及释放风险分析

本研究采用化学连续提取法,分析赣江南昌段表层沉积物磷赋存形态特征及其生物有效性,并通过等温吸附实验探讨了沉积物磷释放风险。结果显示:赣江南昌段表层沉积物总磷(TP)含量范围为235.21~702.24 mg/kg,均值为522.93 mg/kg,具有较高的空间异质性。所有采样点位中无机磷(IP)均以闭蓄态磷(Oc-P)为主要赋存形态,各形态无机磷含量特征表现为:Oc-P>铁结合态磷(Fe-P)> 碎屑钙磷(De-P)> 自生钙磷(ACa-P)> 可交换态磷(Ex-P)> 铝结合态磷(Al-P);有机磷(OP)以残渣态有机磷(Res-P_o)为主要赋存形态,按活性划分表现为:非活性有机磷(NOP)> 中活性有机磷(MLOP)> 活性有机磷(LOP)。生物有效磷(BAP)含量范围为61.59~218.27 mg/kg,占TP含量的比例为27.07%。BAP总量及占TP的比例均处于较低水平,沉积物内源磷释放风险较低。BAP中Fe-P平均占比为56.72%,表明沉积物磷潜在释放风险主要来源于Fe-P。TP、Fe-P和De-P之间均存在显著相关关系,表明外源输入可能是赣江沉积物磷的主要来源。采样期间赣江南昌段沉积物磷平衡浓度(EPC₀)高于上覆水溶解性活性磷(SRP)浓度,磷吸附饱和度(DPS)均低于沉积物磷大量流失的临界值25%,表明此阶段沉积物磷虽作为上覆水的“磷源”,但出现大量释磷的可能性不高。因此,沉积物内源磷释放引起赣江水体富营养化的风险不高,这意味着赣江水体应更多关注外源输入问题。本研究结果为赣江南昌段水环境的科学管理提供了数据支撑和科学依据。     

江苏省灌河流域污染特征及污染控制对策

基于2008年江苏省沿海地区灌河流域各城市污染源统计及调查数据,分析灌河流域主要污染物来源构成和污染特征,对污染物入河量进行计算及修正.结果表明:灌河的CODMn入河总量为36944.2 t/a,氨氮入河总量为4366.5 t/a,总氮和总磷入河总量分别为6507.4 t/a、444.6 t/a,各污染源均主要来源于农业污染.同时,针对灌河流域的污染特征,明确各类污染源的治理重点,提出了污染控制对策,为有效保护灌河水环境质量,支撑灌河口和灌河沿线的开发提供依据.     

鄱阳湖流域大型湖库水生生态环境变化及驱动力分析——以柘林湖为例

鄱阳湖流域内湖库资源众多,柘林湖作为鄱阳湖最大的入湖湖库,是鄱阳湖流域内最大的调节湖库,对鄱阳湖入湖径流有一定的影响,在鄱阳湖的入湖流量中占重要地位.本文以鄱阳湖流域内纳入水质良好湖泊的柘林湖为例,通过对柘林湖的形成及湖泊水系生态环境演变进行探讨,分析近30年来该湖水生生态环境的变化及其关键驱动力因子.综合研究表明:柘林湖水生生物多样性有下降趋势,水质有先变差后改善的趋势,其变化的驱动力主要是流域内人口数量增加、城镇化工业化进程加快、入湖污染负荷逐年增长、滨湖区生态安全屏障受人为破坏以及资源开发不合理等.只有处理好"人湖"和谐、"三次飞跃"和"四大转变",并采取科学合理的措施进行集成研究和综合治理,才能行之有效地改善柘林湖水生生态环境,并发挥其应有的生态效应,从而保障鄱阳湖入湖"一湖清水".     

城市河流细菌群落特征及影响因素——以鄱阳湖流域赣江南昌段为例

为了了解赣江细菌群落特征,探讨环境因子对城市河流细菌群落结构组成的影响,本文基于高通量测序分析鄱阳湖流域赣江南昌段2015年4月至2016年3月5个采样点(G1~G5)的细菌群落特征.采用R语言"Vegan"程序包中的"Bioenv"程序、冗余分析方法分析环境因子对河水细菌群落的影响,基于Bayesian统计方法的Source Tracker模型估算南昌城区对赣江细菌群落的改变比例.结果表明:赣江南昌段的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria,34.05%)和变形菌门(Proteobacteria,31.59%),其次为厚壁菌门(Firmicutes,15.49%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,9.12%);气温和流量是河流细菌群落主要影响因子,其中气温是影响OTU丰度的最佳单参数,影响门丰度的最佳单参数是流量;水文气象条件(气温和流量)对河流细菌群落的影响大于水化学指标,包括营养盐(溶解有机碳、总磷和铵态氮)、水化学离子(HCO_3~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Na~+、K~+和Mg~(2+))和重金属元素(Mn、Cd、Cr、Pb、Cu、As、Ba和Fe).除Proteobacteria外,其余门的细菌相对丰度在5个采样点之间不存在显著差异;Source Tracker模型结果表明南昌城区对赣江细菌群落结构组成的影响为6.33%~34.67%,对赣江南支细菌群落的影响显著高于其他河段;南昌城区对细菌群落的影响较小,主要的影响门类为Proteobacteria.     

湖泊生态水位计算新方法与应用

水位是湖泊水文情势的主要特征指标,对湖泊的水量、水质和生物的栖息地等有直接或间接的影响,被认为是湖泊生态系统健康的关键影响因素.如何确定合理的湖泊水位以保证生态系统健康成为湖泊科学研究的重要科学问题.根据湖泊天然水位情势,从天然水文变化中识别多项反映完整水位过程的指标,构建了湖泊生态水位的计算方法.从湖泊天然水位情势中提取出高、低水位的历时、发生时间和变化率等水位指数来表征其生态水位.该方法弥补了传统湖泊生态水位计算方法仅给出最小生态水位的不足,体现了湖泊生态系统健康对水位过程的要求.基于提出的生态水位计算方法和鄱阳湖都昌水位站1952-2000年共49年的日均监测数据,计算了鄱阳湖的生态水位目标值区间,以期为鄱阳湖水利工程生态调度提供决策依据.     

鄱阳湖水质现状及变化趋势

根据鄱阳湖1990年监测资料,对水质污染现状进行分析,同时利用1981—1990年资料,分析了水质变化趋势。分析表明:湖体、河口水质均属较清洁水或尚清洁水。但是,随着入湖污染负荷量的增加,湖区水体污染呈上升趋势,宜引起有关部门高度重视。     

广西青狮潭水库水体喹诺酮类抗生素的分布特征及生态风险评价

利用高效液相色谱法对桂林市青狮潭水库喹诺酮类抗生素（氧氟沙星（OFX）、诺氟沙星（NOR）、环丙沙星（CIP）、恩诺沙星（ENR））进行监测,并分析其污染来源和生态风险.结果表明：青狮潭水库水体中氧氟沙星、诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星的检出浓度范围分别为50.00~660.13、3.70~5.00、3.49~6.22和4.59~6.06 ng/L;与国内河流抗生素浓度水平相比,青狮潭水库水体中喹诺酮类抗生素浓度处于中等偏低水平;青狮潭水库水体喹诺酮类抗生素浓度与水体理化性质的相关性分析表明：NOR浓度与pH相关性极显著、与浊度相关性显著,CIP浓度与总磷浓度相关性显著,OFX和ENR浓度与理化指标无显著相关性;生态风险评价结果表明青狮潭水库东湖区、西湖区水体中OFX存在高风险,NOR、CIP与ENR处于中等风险水平.     

新疆赛里木湖近岸表层水典型抗生素的赋存与风险评价

利用超高效液相色谱串联质谱联用技术(UPLC-MS/MS)检测了2019年3月份和7月份新疆赛里木湖近岸表层水中12种抗生素的浓度水平,分析了赛里木湖表层水中典型抗生素的时空分布特征及生态风险.结果表明,氧氟沙星和磺胺甲恶唑为赛里木湖中主要抗生素污染物,春季最高检出浓度分别为2.7×104和1.8×103 ng/L,其...     

鄱阳湖通江水道鱼类空间分布特征及资源量评估

于2014年9月24至26日在鄱阳湖通江水道湖口至屏峰段使用SIMRAD EY60回声探测仪对鱼类资源进行水声学调查.结果显示,鄱阳湖通江水道鱼类目标强度平均值为-56.4±6.4 d B,范围为-69.9~-32.1 d B;估算的平均全长为7.6 cm,范围为1.2~98.0 cm;鱼类资源的平均密度为53.7 ind./1000 m3,范围为0~441.7 ind./1000 m3.在水平分布上,鱼类主要分布在湖口县、鞋山和屏峰附近3个水域.区域Ⅰ和区域Ⅲ的鱼类密度显著高于区域Ⅱ的鱼类密度;区域Ⅲ的鱼类个体大小显著小于区域Ⅰ和区域Ⅱ.在垂直分布上,多数鱼类栖息于主河槽的深水区,且大个体更倾向于深水区.在此基础上,利用Arc GIS地统计插值方法估算鄱阳湖通江水道湖口至屏峰山水域鱼类总数量约为6.2×107ind.,总生物量约620 t.结果表明,鄱阳湖通江水道是鱼类重要的栖息地,建议加强该水域的保护,保持鄱阳湖与长江的自然连通.